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摘要：虹吸雨水系统由虹吸雨水斗，HDPE管，无坡度悬吊管，悬吊系统，雨水立管和虹吸雨水出户管组成，通过系统对屋面雨水产生虹吸作用，可快速对雨水进行排放。
关键词：虹吸；雨水；虹吸雨水斗；HDPE管；悬吊系统
2022年19届亚运会即将在杭州举行，赛后运营期举办国内外大型活动，集体育、休闲、商业、娱乐一体的大型体育建筑综合体。场馆屋面犹如一只飞舞的蝴蝶。建筑屋面的汇水面积达到了50000平方米，在全国来说，面积是相当大的。为满足亚运场馆在降雨时能够在短时间内将屋面的雨水迅速排出，本场馆在设计时采用了较为先进的虹吸式雨水系统，是解决大型屋面排水的有效方式。
杭州奥体中心体育游泳馆位于杭州市萧山区，屋面排水方式为虹吸雨水排水系统。在屋面的南北两侧19米处分别设置2道雨水天沟。总共设计了96个不锈钢虹吸雨水斗。笔者以本项目为例，谈下虹吸雨水系统。
1虹吸雨水斗
1.1雨水斗材质及性能
在整个系统中，虹吸雨水斗是整个虹吸系统能否按照设计要求工作的关键所在点，雨水斗自身的稳流性能越好，所产生虹吸需要的屋面汇水高度就越低，总体性能就越好。本项目屋面天沟排水所用的的虹吸雨水斗，采用的是304不锈钢铠装，密封可靠，经久耐用。雨水斗底盘为全不锈钢材质，盖板为铸造铝合金材质，经喷砂处理，涂敷装饰漆，具有良好的抗拉、抗压、防渗、耐高温、防腐蚀等性能。
1.2虹吸雨水斗的安装
雨水斗安装时，天沟平直、同一天沟内的雨水斗标高要一致，雨水斗要固定。钢结构施工时在天沟雨水斗安装位置留孔（TY75开孔Ф160 mm，TY90、TY110开孔Ф200mm）。安装时将不锈钢底盘平放在孔的正上方（确保底盘与面板顶面标高一致），同时封堵尾管与孔之间的空隙。在屋面工程结束后，虹吸管路系统安装完成后，安装空气挡板或防护罩。不锈钢天沟的安装采用如下方式：（见下图）
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1.3雨水斗的维护
正常使用，雨水斗没有损坏的可能，但杂物却可能堵塞雨水斗的进水口。所以有必要定期检查和清理雨水斗四周的杂物。
安装雨水斗注意事项：
（1）空气档板及其他部件需在系统管道安装完成之后再进行安装；
（2）雨水斗各部件应安说明要求的顺序进行安装；
（3）雨水斗底盘的焊接应保证不渗不漏；
（4）雨水斗进水口采取临时封堵措施，临时封堵应不漏水，以防止施工中突遇雨期屋面雨水直接流入室内或施工中的管道内；
（5）在必要时采用临时排水方式，以解决施工时的屋面排水问题。
2 HDPE管道的安装
2.1管道材质及性能
屋面雨水排水系统管材一般选用HDPE管，因为PE材料具有如下优点：比重轻、韧性强、抗冲击、耐侯性范围大，并具抗腐性、抗紫外线，不结垢、无毒等优点，材质寿命长达50-70年；在水利条件方面摩擦系数小、不易堵塞。
2.2管道的连接方式
在屋面虹吸雨水排放系统工程中，HDPE管的焊接方式和方法主要分为热熔对焊和电焊管箍连接法，其方法如下：
（1）热熔对焊：①电焊机由加热片、切割器以及钳夹器组成。电焊机可用于连接管径56－315mm的管件。②把需要连接的两管件放置在钳夹器间。确保管道尾端与钳夹器之间的差距大约2cm，锁紧扣把手。③将管件顶在切割盘上、切割管道直到两个将被连接的管端都完全一 样、平直以及无缝于管端合拢之间。④把电焊机的温度稳定在2100C。将两管件仔细地放置于电焊机熔焊片上，直到焊接表面的凸出达到相等于管壁厚1/3的厚度为止。⑤要达到完好的焊接，两管件的焊连面应有正确的切割角度。电焊机也必需维持在2100C 50C 的温度下。
（2）电焊管箍连接：考虑到现场施工面有限，为保证管道焊接质量可靠，当热熔连接法无法进行时，这部分将采取电焊管箍连接法。此安装方法亦适用于现场焊接、改装、加补安装、修补。
3悬吊系统
虹吸雨水排放系统的管道固定系统，又称为“消能固定系统”，该系统根据虹吸雨水系统独特的工作原理及运行时会产生较大的震动，采用固定管卡分段补偿，起到调节管道被振动、冲击或热胀冷缩的功能。主要由方钢导轨、悬吊滑动管卡、悬吊固定管卡、方钢组合件、管道管卡等组成。
在悬吊管上每间隔一定距离设置一个固定支（吊）架，此点与悬吊梁固定，为不可移动的。因为HDPE管具有膨胀系数较大，但膨胀应力小的特性，所以固定支（吊）架的设置将整段悬吊管的膨胀变形分解到各固定支（吊）架之间，变形无法目测察觉，起到美观作用，膨胀应力由固定支（吊）架传递到消能悬吊梁上被消解，对建筑的结构本体不会造成影响。同样悬吊管的震动也通过支（吊）架传递到消能悬吊梁上，利用悬吊梁的钢性消解，限制HDPE管的振动。悬吊管及立管均设有固定支架，其间距，具有防晃抗震作用。消能支吊架系统能够保证管道不下垂，不产生水流阻塞，防晃，抗震，并固定于本体结构柱墙或顶板上。
本场馆为体育游泳馆，中间有两道伸缩缝，有管道的穿越，为使系统美观、耐用，则采用如下方法消减管路应力。
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消减管路应力示意图
4 虹吸式雨水系统灌水试验
根据 《国家给排水施工规范》，《建筑工程安装质量验收标准规范》，及《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》进行验收试验。
（1）消除天沟和管道内的杂物和垃圾，检查雨水斗及管道出水是否畅通无阻。
（2）检查所有安装的虹吸系统的水平，垂直管道，以及各种接头，弯头，管件是否有焊接缺陷和渗漏水现象。
（3）将出柱不锈钢端口盲板焊接封堵，用水枪或接管不断的向天沟内放水，直至淹没雨水斗。
（4）确定管道内无阻塞；接口无渗漏；2h以后观察天沟内水位不下降为合格。
以上所有工作都必须在监理和总包方的统一领导、指挥下进行。
结语
综上所述，对于体育游泳馆等屋面面积比较大的建筑，采用虹吸雨水的排水方式相比于重力排水系统，虹吸雨水系统能够节约管材、节约造价，现场施工量减少、施工方便；降低管径节约安装空间等优点。值得社会广泛采用，能够大大提高建筑的排水能力，减少安全隐患，提高人们的生活质量。
参考文献
[1]王峰,雷鸣.简析虹吸式屋面雨水排水系统[J].科技资讯,2008(26).
[2]刘鹏,赵昕.国家体育场屋面雨水排水系统的选择[J].给水排水,2007,0(S2):96-97.